Начертите треугольник ABC и вектор MM₁, не параллельный ни одной из его сторон. Постройте треугольник A₁B₁C₁ — образ ABC при параллельном переносе на вектор MM₁.
Решение
Через вершины \(A\), \(B\), \(C\) проведите прямые, параллельные \(MM_1\).
На каждой отложите от вершины в направлении вектора \(\overrightarrow{MM_1}\) отрезок, равный \(MM_1\): получатся точки \(A_1\), \(B_1\), \(C_1\), причём \(\overrightarrow{AA_1} = \overrightarrow{BB_1} = \overrightarrow{CC_1} = \overrightarrow{MM_1}\).
Соедините \(A_1\), \(B_1\), \(C_1\).
Почему получилось: перенос — движение, он отображает каждую сторону треугольника на отрезок с концами в образах вершин, поэтому образ треугольника \(ABC\) — треугольник \(A_1B_1C_1\). Так как вектор не параллелен сторонам, все три четырёхугольника \(ABB_1A_1\), \(BCC_1B_1\), \(ACC_1A_1\) — настоящие параллелограммы: \(A_1B_1 = AB\), \(B_1C_1 = BC\), \(A_1C_1 = AC\), и каждая сторона нового треугольника параллельна соответствующей стороне старого.
Ответ
Треугольник A₁B₁C₁ с вершинами, сдвинутыми на вектор MM₁; он равен ABC, стороны соответственно параллельны
Почему так
Чтобы перенести многоугольник, достаточно перенести его вершины на данный вектор.
Тот же треугольник ABC перенесите на вектор a, параллельный стороне AC: постройте треугольник A₁B₁C₁.
Решение
Вершины \(A\) и \(C\) лежат на прямой \(AC\), параллельной вектору \(\vec{a}\). Поэтому \(A_1\) и \(C_1\) строятся на самой прямой \(AC\): отложите от \(A\) и от \(C\) в направлении \(\vec{a}\) отрезки, равные \(|\vec{a}|\).
Через \(B\) проведите прямую, параллельную \(AC\), и отложите на ней \(BB_1 = |\vec{a}|\) в направлении \(\vec{a}\).
Соедините \(A_1\), \(B_1\), \(C_1\).
Что получилось: сторона \(A_1C_1\) лежит на той же прямой \(AC\) — треугольник «съехал» вдоль своей стороны на длину вектора. Вершина \(B_1\) лежит на прямой, параллельной \(AC\), на том же расстоянии от неё, что и \(B\). Треугольник \(A_1B_1C_1\) равен \(ABC\), так как перенос — движение.
Ответ
Треугольник A₁B₁C₁, сдвинутый вдоль прямой AC; сторона A₁C₁ лежит на прямой AC
Почему так
Прямая, параллельная вектору переноса, отображается на себя, поэтому сторона AC скользит по своей прямой.
Условия задач приведены кратким пересказом. Полный текст — в учебнике «Геометрия. 7–9 классы» (Л. С. Атанасян, В. Ф. Бутузов, С. Б. Кадомцев, Э. Г. Позняк, И. И. Юдина; Просвещение, 2023, 2024).